La génomique crée d’immenses quantités de données qui sont traitées à l’aide de la bio-informatique, discipline qui utilise et conçoit des outils informatiques pour extraire, organiser et analyser les données du vivant. Dans les dernières années, avec le développement de l’intelligence artificielle, les chercheurs et chercheuses ont désormais accès à des algorithmes encore plus puissants qui sont capables de traiter les données comme jamais auparavant.
En santé, les applications alimentées par l’intelligence artificielle permettront d’accélérer considérablement le passage vers la médecine de précision. Déjà, ces outils analysent le profil génétique des patients et patientes, mais permettent aussi de faire des liens avec leurs antécédents médicaux et les facteurs environnementaux susceptibles d’influencer la santé, comme le niveau de pollution et les habitudes de vie.
L’intelligence artificielle permet aussi d’identifier de nouvelles molécules thérapeutiques en santé humaine et animale, d’élaborer des modèles de prévision de la production bioalimentaire ou de suivre l’apparition des microorganismes pathogènes.
Montréal compte sur un puissant réseau scientifique en intelligence artificielle avec la plus grande communauté universitaire en apprentissage profond au monde. Deux lieux de collaboration soutiennent un écosystème fort et innovant : le Mila, Institut québécois d’intelligence artificielle, et IVADO, qui met en interaction la communauté de recherche, les organisations et les institutions. Des projets de recherche collaboratifs sont menés entre les spécialistes de l’intelligence artificielle et les équipes de recherche en génomique.
Génomique et intelligence artificielle : des projets innovants soutenus par Génome Québec, IVADO et l’Oncopole
Depuis 2020, le concours Données omiques contre le cancer (DOCC), piloté par Génome Québec, IVADO et l’Oncopole, finance des projets qui repoussent les limites de la recherche en génomique et en intelligence artificielle (IA) pour combattre le cancer. Voici quatre initiatives marquantes portées par des chercheurs québécois.
1. Le génome en 3D : nouvelle frontière de la lutte contre le cancer
Par Nathalie Simon-Clerc, 7 mai 2025
Le Pr Mathieu Blanchette explore comment la structure en 3D de l’ADN dans les cellules influence l’expression des gènes et le développement des cancers, notamment le glioblastome pédiatrique. Grâce à l’intelligence artificielle, son équipe modélise les effets des mutations sur ce repliement complexe.
« Si le programme génétique n’est pas replié de la bonne manière, certaines fonctions cellulaires peuvent échouer. »
En collaboration avec la chercheuse en oncologie pédiatrique Nada Jabado, ce projet vise à décoder les interactions tridimensionnelles de l’ADN pour mieux diagnostiquer et comprendre les mécanismes épigénétiques du cancer.
2. IA et cancer : développer des algorithmes qui prédiront l’efficacité des médicaments
Par Chloé-Anne Touma, 7 mai 2025
Le Pr Sébastien Lemieux s’attaque à la lourdeur des tests pharmaceutiques traditionnels en misant sur l’IA pour prédire l’activité thérapeutique de molécules à partir d’un échantillon restreint, réduisant ainsi le recours aux essais massifs et coûteux.
« Peut-on évaluer 2 000 molécules, puis prédire l’activité de 2 millions? »
Ce système robuste et automatisable promet d’optimiser le développement de médicaments contre le cancer en identifiant plus rapidement les candidats prometteurs.
3. Décoder l’épigénome grâce à l’IA : vers une médecine de précision pour le cancer
Par Sacha Israël, 7 mai 2025
Les Pr Jacques Drouin et Marc Bellemare combinent biologie moléculaire et IA pour analyser les signatures épigénétiques, ces marques chimiques qui régulent l’activation des gènes. Leur projet vise à identifier de nouvelles marques inconnues et à comprendre comment ces modifications influencent le développement du cancer.
« En développant des signatures épigénétiques pour un cancer, on peut mieux comprendre ses dérèglements et personnaliser les traitements. »
Cette approche innovante ouvre la voie à des diagnostics précoces et à des thérapies sur mesure.
4. Quand l’IA se penche sur les secrets du cancer
Par Chloé-Anne Touma, 7 mai 2025
Le Pr Amin Emad et Morag Park utilisent des modèles d’IA pour anticiper la réponse des cellules cancéreuses aux traitements, en identifiant les gènes clés responsables de la résistance. Leur travail pourrait guider la création de nouvelles thérapies personnalisées.
« Nous avons développé des modèles qui prédisent la réponse des cellules cancéreuses aux médicaments et identifient des cibles thérapeutiques potentielles. »
Bien que les données restent limitées, cette recherche fondamentale pave la voie vers une médecine plus ciblée et efficace.
Une synergie prometteuse pour la médecine de demain
Ces projets démontrent l’impact majeur de l’alliance entre génomique et intelligence artificielle. Grâce au concours DOCC, Génome Québec, IVADO et l’Oncopole soutiennent des avancées scientifiques qui pourraient transformer le diagnostic et le traitement du cancer, en alliant précision, rapidité et éthique.